近年来中国高速铁路技术发展迅速,尤其是中国标准动车组复兴号的顺利运营,极大地改善了国民的出行体验。随着列车运行速度的提升以及运营环境变得更加复杂,传统的多刚体动力学设计方法因为没有考虑到车辆结构的弹性变形对车辆动力学性能的影响而被车辆设计师们所关注。为了在车辆设计阶段得到更加严格且精确的动力学结果,保证动车组安全高速行驶以及优良的平稳性,有必要展开刚柔耦合对车辆动力学具体影响的研究。本文首先阐述了课题的来源和意义,并引入了车辆刚柔耦合动力学的相关基本原理以及本文的研究的方法和思路。随后介绍了轨道车辆的三大动力学评价指标,以及国内外针对上述动力学指标所制定的评价标准。接着分别建立了多刚体和刚柔耦合两类车辆模型。最后对比多刚体模型和刚柔耦合模型在相同仿真环境中各动力学指标的差异,分析了刚柔耦合对车辆动力学性能的影响。具体工作如下:(1)根据某型高速动车组拖车动力学参数表构建了全刚体车辆模型,并考虑了转向架部分悬挂装置的非线性特性,如抗蛇形减振器和一系垂向减振器的阻尼等;(2)分别将轮对和构架的实体模型在有限元软件Abaqus中进行柔性化处理,包括模态分析和子结构分析等操作,并通过FEMBS接口程序将柔性体导入Simpack中;(3)分别构建仅轮对柔性、仅构架柔性以及轮对和构架共同柔性的三种刚柔耦合车辆模型,并与全刚体车辆模型设置相同的仿真环境,计算上述四个车辆模型的蛇形运动稳定性、曲线通过安全性和车辆运行平稳性等动力学指标;(4)对比分析四种车辆模型的结算结果,并分析转向的架结构柔性对车辆动力学性能的具体影响。结果表明,轮对和构架柔性均会降低车辆的蛇形运动非线性临界速度,且随着转向架柔性结构数目的增多,降幅越大;转向架结构柔性会增加车辆通过曲线时的脱轨系数以及轮轨(轴)横向力,略微减小了轮重减载率;转向架结构柔性会降低车辆的横向和垂向平稳性,其中在低速工况下对垂向平稳性影响较大,高速工况下对横向平稳性影响较大;柔性轮对的轮轨磨耗Elkins指数随车速增加有明显的上升趋势,而刚性轮对则变化不明显。